Зависимость экспрессии гена udp от структуры сайтов связывания регуляторных белков CytR, CRP и РНК-полимеразы

• Автор: Золотухина, Мария Александровна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Общая характеристика инициации транскрипции прокариот

1.1. РНКполимераза ii i как типичный представитель РНКполнмераз эубактерий. Строение минимального корфермента

и холофермента РНКполимеразы

1. 2. Структурные элементы промоторов и их взаимодействие с РНКполимеразой 9 1.3. Современное представление о механизме инициации

транскрипции прокариот

Глава 2. Активация экспрессии генов

2.1. Взаимодействие активаторов с Сконцсвым доменом асубъсдиницы

2.2. Активаторы, контактирующие с областью 4 стсубъединицы РНКполимеразы

2.3. Другие поверхности РНКполимеразы, взаимодействующие с активаторами инициации транскрипции
2. 4. Активаторы транскрипции, осуществляющие два контакта с РНКполимеразой
2. 5. Влияние активаторов на конформацию промотора
2. 6. Зависимость экспрессии промоторов от действия нескольких активаторов транскрипции
2. 7. Регуляция промоторов с участием белка
2. 7.1. Общая характеристика белка
2. 7.2. Классификация зависимых промоторов
Глава 3. Механизмы транскрипционной репрессии
3.1. Ингибирование связывания РНКполимеразы с промотором
3.2. Ингибирование промотора на стадии образования транскрипционного пузырька
3.3. Репрессоры, влияющие на процесс освобождения промотора
3. 4. Некоторые репрессоры бактериальной транскрипции
3. 4.1. Белокрепрессор I
3. 4. 2. Белокрепрессор
3. 4. 3. Белокрепрессор
Глава 4. Особенности структурнофункциональной организации и регуляции генов катаболизма нуклеозидов
4.1. Структура и регуляция экспрессии генов онерона
4. 2. Регуляции экспрессии гена
4.3. Регуляции экспрессии гена ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Глава 5. Структурнофункциональная характеристика генов из грам отрицатель ых бактерий
5.1. Клонирование и определение нуклеотидных последовательностей гена из ii i и Vii
5.2. Сравнительный анализ аминокислотных последовательностей фермента уридинфосфорилазы из гаммапротеобактерий . i,
5. ii, i и V
5. 3. Сравнительный анализ структурнофункциональной организации регуляторной области гена грамотрицательных бактерий
Глава 6. Мутационный анализ регуляторной области гена . i и . ii
6.1. Получение мутаций в регуляторной области гена . i, их классификация и первичная характеристика
6.1.1. Характеристика мутаций, затрагивающих Прибновблок
6.1. 2. Свойства мутантов с модифицированными сайтами связывания белка
6.1.3. Свойства мутантов с модифицированными сайтами связывания белкарепрессора
6.2. Сравнительная характеристика мутаций в области сайта связывания белкарепрессора промоторов . i и . ii
6. 2.1. Влияние нуклеотидных замен на экспрессию генов . i и . ii. Изучение способности мутантных промоторов к связыванию с асубъединицей в системе i vi
6. 2. 2. Влияние полученных мутаций на способность промотора к титрованию белкарепрессора i viv. Изучение способности мутантных промоторов к связыванию с регуляторным белком ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Особую группу образуют промоторы генов азотного метаболизма, находящиеся под контролем стфактора ст геи . Эти промоторы характеризуются как необычным расположением и блоков относительно старта транскрипции пи и пн, соответственно, так и расстоянием между ними 5 пн. Поэтому два блока и бТТССАЗ у этих промоторов принято называть блоками и , соответственно . Во время экспоненциального роста количество синтезируемого в клетке главного сигмафактора ст составляет примерно от количества минимального фермента РНКполимеразы, тогда как содержание минорных стфакторов в клетке существенно ниже. Количественное соотношение различных форм холофермента РНКполимеразы определяется конкуренцией между стфакторами за минимальный фермент и в первом приближении соответствует относительным содержанием разных стфакторов в клетке. Главные стфакторы имеют молекулярную массу кДа у грамотрннагельных бактерий как ст у . Да у грамположительных бактерии. Да. Все стфакторы являются кислыми белками, заряженными положительно при 7,0 , . У бактериальных промоторов обнаружены два дополнительных структурных элемента, которые влияют на процесс инициации транскрипции. Область, расположенная после сайта инициации транскрипции в районе от 1 до нуклеотида, получившая наименование элемента . Однако в экспериментах i vi, выполненных в условиях варьирования концентрации РНКполимеразы, какихлибо изменений в эффективности образования открытого комплекса не наблюдалось. Поэтому предполагается, что элементы влияют на транскрипцию на стадии образования инициирующего комплекса. Результаты исследований i vi показали, что эти элементы могут влиять на уровень абортивной инициации транскрипции. Перед элементом в направлении 5 по нематричной нити была обнаружена АТбогатая область, получившая название элемснт , 6. В настоящее время наиболее детально охарактеризован элемент промотора ггпВ Р1, который расположен между пн и пн относительно старта транскрипции. Взаимодействие асубъсдиницы РНКполимеразы с элементом увеличивает эффективность ее связывания с промотором, а также стимулирует протекание дальнейших стадий инициации транскрипции 7, 8. РНКполимеразами, содержащими различные стфакторы . В одной из последних работ Р. Гоурса с соавт. РНКполимеразы, а точнее с его Сконцевым доменом асубъсдшшцы, и в результате этого взаимодействия стимулировать транскрипцию . При этом выяснилось, что эффективность стимуляции транскрипции для двух субсайтов различна и зависит от того, насколько последовательность каждого из этих субсайтов близка к консенсусной. Так, проксимальные субсайты положения от пн до пн консенсус или Ылюбой нуклеотид стимулировали транскрипцию более чем в 0 раз, в то время как дистальные субсайты положения от пн до пн консенсус 5V3 или Т стимулировали транскрипцию в раз. Р1 дикого типа в 0 раз. Тем не менее, стимулирующий эффект оказался значительно ниже, чем ожидалось, в связи с чем было высказано предположение, что либо полученный эффект раз соответствует пороговой активности корпромотора I i viv, либо в консенсусном полном элементе два субсайта не могут функционировать независимо. Как известно. РНКполимераза содержит две копии асубъединицы и. Эксперименты с производными РНКполимеразы показали, что являются взаимозаменяемыми в отношении узнавания элемснта. Кроме того, консенсусный проксимальный субсайг нуждается только в одной копии . Рисунок 2. Расположение асубъединиц РНКполимеразы на различных вариантах иРэлемеига. А. Промотор, содержащий два консенсусных субсайта. В. Промотор, содержащий только проксимальный консенсусный субсайт. С. Промотор, содержащий только дистальный консенсусный субсайт . Кроме того, высказывается предположение, что аСТЭ, в процессе взаимодействия с проксимальным субсайтом, может осуществлять некий контакт с стсубъединицей и функционировать в качестве активатора транскрипции, результатом чего является эффект автоакгивации РНКполимеразы . I. 3. Известно, что различные стфакторы конкурируют друг с другом п у7 го за связывание с минимальным ферментом РПКполимеразы. На основании этих данных делается заключение о том.